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Servomotor (SG90)
Servomotoren sind Geräte, die sich auf einen bestimmten Winkel oder eine bestimmte Position drehen können. Sie können verwendet werden, um Roboterarme, Lenkräder, Kameragimbals usw. zu bewegen. Servomotoren haben drei Drähte: Stromversorgung, Masse und Signal. Der Stromversorgungsdraht ist normalerweise rot und sollte mit dem 5V-Pin des Arduino-Boards verbunden werden. Der Masse-Draht ist normalerweise schwarz oder braun und sollte mit einem Masse-Pin des Boards verbunden werden. Der Signaldraht ist normalerweise gelb oder orange und sollte mit einem PWM-Pin des Boards verbunden werden.
Pinbelegung
Brauner Draht: GND
Oranger Draht: Signaldraht, verbunden mit dem PWM-Pin der Hauptplatine.
Roter Draht: VCC
Prinzip
Ein Servo besteht im Allgemeinen aus folgenden Teilen: Gehäuse, Welle, Getriebesystem, Potentiometer, Gleichstrommotor und eingebetteter Platine.
So funktioniert es:
Der Mikrocontroller sendet PWM-Signale an das Servo, und die eingebettete Platine im Servo empfängt die Signale über den Signaldraht und steuert den Motor im Inneren, damit dieser sich dreht.
Dadurch treibt der Motor das Getriebesystem an, das die Welle nach der Reduzierung der Geschwindigkeit bewegt.
Die Welle und das Potentiometer des Servos sind miteinander verbunden.
Wenn sich die Welle dreht, treibt sie das Potentiometer an, sodass das Potentiometer ein Spannungssignal an die eingebaute Platine ausgibt.
Die Platine bestimmt dann die Drehrichtung und -geschwindigkeit basierend auf der aktuellen Position, sodass sie genau an der definierten Position stoppen und dort halten kann.
Arbeitsimpuls
Der Winkel wird durch die Dauer eines Impulses bestimmt, der auf den Steuerdraht angewendet wird. Dies wird als Pulsweitenmodulation bezeichnet.
Das Servo erwartet alle 20 ms einen Impuls. Die Länge des Impulses bestimmt, wie weit sich das Servo dreht.
Beispielsweise bewirkt ein 1,5 ms Impuls, dass das Servo in die 90-Grad-Position (Neutralstellung) dreht.
Wenn ein Impuls an ein Servo gesendet wird, der kürzer als 1,5 ms ist, dreht sich das Servo in eine Position und hält seine Ausgangswelle um einige Grad gegen den Uhrzeigersinn von der Neutralstellung.
Wenn der Impuls breiter als 1,5 ms ist, tritt das Gegenteil ein.
Die minimale und maximale Impulsbreite, die das Servo in eine gültige Position bringt, sind von jedem Servo abhängig.
Im Allgemeinen beträgt die Impulsbreite etwa 0,5 ms ~ 2,5 ms.
Beispiel
Lektion 33: Servomotor (SG90) (Arduino UNO)
Lektion 33: Servomotor (SG90) (ESP32)
Lektion 33: Servomotor (SG90) (Raspberry Pi Pico)
Lesson 33: Servo Motor (SG90) (Raspberry Pi)
Lesson 37: Intelligenter Mülleimer (Arduino UNO)